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分析車床硬件安裝和操控軟件誤差補償及相關參數(shù)的設置問題

作者:天乙數(shù)控機床時間:2021-12-081670次瀏覽

信息摘要:

調整、改進相應坐標軸傳動鏈絲杠與螺母間的反向間隙、齒輪傳動的側隙等,在伺服進給系統(tǒng)中并不是不允許存在的。為了保證絲杠和螺母之間、主動齒輪與從動齒輪之間的靈活傳動,在機械安裝時,必須留有一定的間隙。但間隙過大卻是不允許的。因為過大的間隙將嚴重影響機床加工精度,因此一般數(shù)控機床進給系統(tǒng)所采用的滾珠絲杠螺

調整、改進相應坐標軸傳動鏈絲杠與螺母間的反向間隙、齒輪傳動的側隙等,在伺服進給系統(tǒng)中并不是不允許存在的。為了保證絲杠和螺母之間、主動齒輪與從動齒輪之間的靈活傳動,在機械安裝時,必須留有一定的間隙。但間隙過大卻是不允許的。因為過大的間隙將嚴重影響機床加工精度,因此一般數(shù)控機床進給系統(tǒng)所采用的滾珠絲杠螺母副與齒輪副都必須有可靠的間隙調整機構,以確保反向間隙與齒側間隙控制在軟件可合理補償?shù)姆秶詢?。所以在改變坐標軸矢動量補償值無法奏效的情況下,調整機械軸向間隙、改進相應坐標軸傳動鏈、縮短傳動路線成為*終改善兩半圓錯位誤差的有效方法。


  工件輪廓呈斜橢圓的誤差原因分析與調試方法(b)所示的試件輪廓與坐標軸成45°斜橢圓,即坐標軸45°方向試件直徑不相等,這主要是由機床參數(shù)中的位置環(huán)比例增益值設置不當引起的。體現(xiàn)在兩坐標軸實際的系統(tǒng)誤差不一致,造成坐標軸運動在45°斜線上跟隨誤差不等,這樣機床在加工圓時,精度就比較差。當然,在控制系統(tǒng)中將兩坐標軸位置環(huán)比例增益設置成完全一樣是很容易做到的。但是,由于機械部分結構、裝配質量和負載情況等外界因素不同,也會造成實際系統(tǒng)增益的差異,使兩坐標軸的運動品質不同。此時,應重新調整位置環(huán)比例增益參數(shù),使得機床坐標軸在45°斜線插補時兩根軸的跟隨誤差相等。一般地,在X-Y平面,應先編制45°斜線插補程序,并往復執(zhí)行之。用示波器觀察X軸和Y軸旋轉編碼器(或測速發(fā)電機)的輸出波形,一邊修改位置環(huán)比例增益參數(shù)值,一邊檢查波形,應無超調現(xiàn)象發(fā)生(一旦出現(xiàn)超調,應減小增益參數(shù)值),增益值調整合格后,上述誤差現(xiàn)象應有明顯改善。


  位置環(huán)比例增益參數(shù)的設置是根據(jù)機械慣量的大小和該坐標軸所需要的伺服剛性大小來選擇的,設置值越大,增益越高,剛性也越高,在相同速度下,動態(tài)響應性越好,位置動態(tài)誤差越小。但系統(tǒng)快速響應性與穩(wěn)定性是一對矛盾,當系統(tǒng)調到一定快速響應(臨界點)后再增大增益時,會造成位置控制不穩(wěn)定的震蕩現(xiàn)象。所以,增益值應根據(jù)機床的固有性能,首先考慮位置準確性和系統(tǒng)穩(wěn)定性,在不造成位置超調的前提下,盡可能選擇較大的增益值,提高快速響應性。值得注意的是,在使用示波器測量編碼器輸出波形時,應該使用隔離變壓器給示波器供電,盡量避免外界電場對數(shù)控系統(tǒng)的干擾和電壓壓降對系統(tǒng)電氣元器件的損壞。輪廓表面有鋸齒形條紋的誤差原因分析與調試方法(c)所示的試件輪廓表面有鋸齒形條紋,造成這一現(xiàn)象的原因一般是由于兩軸聯(lián)動時,其中一軸的進給速度控制回路和位置控制回路未調整好,使進給速度不均勻或機械負載不均勻、低速爬行、位置反饋元件傳動不均勻等原因造成的。


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